[發(fā)明專利]一種煤制合成氣進(jìn)行甲烷化合成天然氣的工藝

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201010524404.2
• 申請日: 2010-10-26
• 公開（公告）號: CN101979476A
• 公開（公告）日: 2011-02-23
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張慶庚;李忠;閆少偉;崔曉曦;范輝;何忠;鄭華艷;曹會博
• 申請（專利權(quán)）人: 賽鼎工程有限公司;太原理工大學(xué)
• 主分類號: C10L3/08
• 分類號: C10L3/08
• 代理公司: 山西五維專利事務(wù)所(有限公司) 14105
• 代理人: 魏樹巍

1.一種煤制合成氣進(jìn)行甲烷化合成天然氣的工藝，其特征在于包括如下步驟：

(1)、煤經(jīng)過氣化產(chǎn)生煤氣，煤氣再經(jīng)過變換成為甲烷化原料氣；

(2)、將甲烷化催化劑分散在惰性液體介質(zhì)中，并從漿態(tài)床甲烷化反應(yīng)器底部加入漿態(tài)床甲烷化反應(yīng)器，然后還原性氣體從漿態(tài)床甲烷化反應(yīng)器底部通入，升溫至還原溫度后，常壓對催化劑進(jìn)行還原；

(3)、還原結(jié)束后，將還原氣切換為甲烷化原料氣，同時升壓至反應(yīng)壓力，溫度調(diào)整為反應(yīng)溫度，在漿態(tài)床甲烷化反應(yīng)器中進(jìn)行甲烷化反應(yīng)，產(chǎn)生的尾氣與原料氣換熱后進(jìn)入氣液分離器I，尾氣中夾帶的漿態(tài)液相組分和催化劑由氣液分離器I底部排出，尾氣中的氣相由氣液分離器I頂部排出；

(4)、甲烷化反應(yīng)過程中，部分含催化劑的漿態(tài)液相組分進(jìn)入氣液分離器II中，其中氣相由氣液分離器II頂部排出，并與氣液分離器I頂部排出氣相合并，進(jìn)行冷卻除去水，然后經(jīng)凈化得合成天然氣，含催化劑的漿態(tài)液相組分由氣液分離器II底部排出，并與氣液分離器I底部排出的漿態(tài)液相組分和催化劑合并，將上述兩氣液分離器分離出的漿態(tài)液相組分和催化劑重量之和的1～5wt％放出，而剩余漿態(tài)液相組分和催化劑經(jīng)冷卻后，并與新鮮的分散在惰性液體介質(zhì)甲烷化催化劑共同進(jìn)入漿態(tài)床甲烷化反應(yīng)器中進(jìn)行甲烷化反應(yīng)。

2.如權(quán)利要求1所述的一種煤制合成氣進(jìn)行甲烷化合成天然氣的工藝，其特征在于所述的惰性液相介質(zhì)為石蠟烴，導(dǎo)熱油或氫化三聯(lián)苯。

3.如權(quán)利要求1所述的一種煤制合成氣進(jìn)行甲烷化合成天然氣的工藝，其特征在于所述的甲烷化催化劑是以Al₂O₃或SiO₂為載體，Ni含量在5～60wt％的鎳系催化劑，催化劑磨碎至100～300目之間。

4.如權(quán)利要求1所述的一種煤制合成氣進(jìn)行甲烷化合成天然氣的工藝，其特征在于所述的催化劑在惰性液體介質(zhì)中的濃度為1～40wt％。

5.如權(quán)利要求1所述的一種煤制合成氣進(jìn)行甲烷化合成天然氣的工藝，其特征在于所述的步驟(4)中剩余漿態(tài)液相組分和催化劑冷卻時，要冷卻至25℃以下后循環(huán)使用，循環(huán)速度為反應(yīng)器中惰性液體介質(zhì)和催化劑的1～5wt％/min。

6.如權(quán)利要求1所述的一種煤制合成氣進(jìn)行甲烷化合成天然氣的工藝，其特征在于所述的還原溫度為300℃～450℃，還原氣組成由氮?dú)夂蜌錃饨M成，其中氫氣體積濃度在10％～30％之間，還原氣空速為1000～5000L/h·kg。

7.如權(quán)利要求1所述的一種煤制合成氣進(jìn)行甲烷化合成天然氣的工藝，其特征在于所述的甲烷化反應(yīng)的溫度為250℃～500℃，反應(yīng)壓力為1～6MPa，甲烷化原料氣空速為1000～12000L/h·kg。

8.如權(quán)利要求7所述的一種煤制合成氣進(jìn)行甲烷化合成天然氣的工藝，其特征在于所述的甲烷化反應(yīng)的溫度為300℃～450℃。

9.如權(quán)利要求1所述的一種煤制合成氣進(jìn)行甲烷化合成天然氣的工藝，其特征在于所述的甲烷化原料氣中CO/CO₂體積濃度在2％～30％之間，H₂-CO₂/CO+CO₂的摩爾比為2.5～3.7。

10.如權(quán)利要求9所述的一種煤制合成氣進(jìn)行甲烷化合成天然氣的工藝，其特征在于所述的甲烷化原料氣中H₂-CO₂/CO+CO₂的摩爾比為2.8～3.3。